Титановите сплави се основават на титан, като техните свойства се регулират чрез добавяне на легиращи елементи. Системата за химичен състав директно определя фазовия състав и макроскопичните характеристики на материала. Титанът е основният елемент на титановите сплави, като обикновено представлява повече от 50%, а в някои титанови сплави с висока-чистота той може да надхвърли 90%.
Алуминият е един от най-често използваните легиращи елементи в титанови сплави, използван предимно за стабилизиране на фазата в титанови сплави. При високи -температурни условия Al може да забави растежа на зърната в титанови сплави, да подобри чистотата на граничните области на зърната и по този начин да подобри цялостните механични свойства на материала. По време на обработката на титанови сплави, Al може да повиши коваемостта на материала, което е от полза за оформянето и последващата обработка на материала.
Ванадият е ключов стабилизиращ фазата елемент в титановите сплави. V може да подобри якостта на опън и твърдостта на титановите сплави, подобрявайки тяхната производителност по време на рязане и процеси на гореща обработка. В същото време V има способността да рафинира зърната, да оптимизира микроструктурата на сплавта, да подобри топлоустойчивостта и устойчивостта на корозия на титановите сплави и да подобри цялостната производителност.
Молибденът също е -фазов съставен елемент в титановите сплави, който може значително да подобри якостта на опън, границата на провлачване и твърдостта на титановите сплави, до известна степен да повиши тяхната якост, да повиши устойчивостта им на корозия в тежки среди (като висока температура, силни киселини и силни основи) и да подобри тяхната устойчивост на износване. В същото време, подходящо количество Mo може да подобри обработваемостта и заваряемостта на титановите сплави.
В допълнение към гореспоменатите основни метални елементи, титановите сплави също съдържат някои примесни елементи, като кислород (O), азот (N), въглерод (C) и водород (H). Съдържанието на тези елементи в титановите сплави трябва да бъде строго контролирано, тъй като прекомерните количества могат да доведат до намаляване на производителността на сплавта. Например O и N имат висока разтворимост във фазата, което може да причини изкривяване на решетката и да подобри здравината на сплавта, но в същото време те могат също така да намалят издръжливостта на сплавта.
